YOLOv8 vs. PP-YOLOE+:技术对比
在选择对象检测模型时,开发人员必须权衡准确性、推理速度和易于实施之间的权衡。本页提供了两个强大模型之间的详细技术比较:Ultralytics YOLOv8,一个来自Ultralytics的多功能且广泛采用的模型,以及PP-YOLOE+,一个来自百度的具有高准确性的模型。我们将深入研究它们的架构差异、性能基准和理想用例,以帮助您确定最适合您计算机视觉项目的模型。
Ultralytics YOLOv8:通用性和性能
Ultralytics YOLOv8 是 Ultralytics 开发的先进模型,建立在以前 YOLO 版本成功的基础之上。它被设计为一个统一的框架,用于训练对象检测、实例分割、图像分类、姿势估计等模型。其性能、灵活性和易用性的结合使其成为开发人员和研究人员的最爱。
作者: Glenn Jocher, Ayush Chaurasia, 和 Jing Qiu
机构: Ultralytics
日期: 2023-01-10
GitHub: https://github.com/ultralytics/ultralytics
文档: https://docs.ultralytics.com/models/yolov8/
架构和主要特性
YOLOv8 采用无锚框设计,并具有新的 C2f 骨干网络,该网络增强了特征提取能力,同时保持轻量级。它原生构建于 PyTorch 中,使其具有很高的可访问性和易于修改。
YOLOv8 的一个关键优势在于维护良好的 Ultralytics 生态系统。它通过简单的 Python API 和 CLI、广泛的 文档和活跃的社区支持,提供了简化的用户体验。该模型用途广泛,在单个框架内支持多个视觉任务,这是许多更专业的模型通常缺乏的功能。此外,YOLOv8 表现出卓越的训练效率,与许多替代方案相比,训练时间更快,内存需求更低。它与 Ultralytics HUB 的集成简化了整个 MLOps 管道,从数据标记到部署。
优势
- 卓越的性能平衡: 在速度和准确性之间实现了强大的权衡,使其适用于从边缘设备到云服务器的各种应用。
- 多功能性: 单个模型框架支持检测、分割、分类、姿势估计和旋转边界框,提供无与伦比的灵活性。
- 易用性: 用户友好的 API、全面的文档和一个庞大而活跃的社区,让您可以轻松入门并解决问题。
- 完善的生态系统: 受益于持续的更新、新功能以及与 Weights & Biases 和 Comet 等 MLOps 工具的无缝集成。
- 部署灵活性: 易于导出为各种格式,如 ONNX、TensorRT 和 OpenVINO,从而能够在各种硬件上实现优化的推理。
弱点
- 虽然极具竞争力,但最大的 PP-YOLOE+ 模型可以在 COCO 数据集 上实现稍高的 mAP,但代价是更多的参数和更慢的推理速度。
应用案例
YOLOv8 均衡的性能和多功能性使其成为以下应用的理想选择:
- 实时视频分析: 为安全系统、交通监控和人群管理提供支持。
- 工业自动化: 自动化制造业中的质量控制和改善仓库物流。
- 零售分析: 增强 库存管理 并分析客户行为。
- 医疗保健: 协助医学图像分析,用于肿瘤检测等任务。
PP-YOLOE+:PaddlePaddle 生态系统中的高精度
PP-YOLOE+ 是由 百度 开发并作为其 PaddleDetection 套件一部分的目标检测模型。它是一种无锚框的单阶段检测器,专注于在保持合理效率的同时实现高精度。该模型构建于 PaddlePaddle 深度学习框架之上。
作者: PaddlePaddle Authors
机构: Baidu
日期: 2022-04-02
ArXiv: https://arxiv.org/abs/2203.16250
GitHub: https://github.com/PaddlePaddle/PaddleDetection/
文档: https://github.com/PaddlePaddle/PaddleDetection/blob/release/2.8.1/configs/ppyoloe/README.md
架构和主要特性
PP-YOLOE+ 引入了几项架构增强功能,包括用于分类和回归的解耦头,以及称为任务对齐学习 (TAL) 的专用损失函数。它使用 ResNet 或 CSPRepResNet 等骨干网络,并结合路径聚合网络 (PAN) neck 以实现有效的特征融合。这些设计选择有助于其高精度,尤其是在较大的模型变体中。
优势
- 高精度: 最大的模型 PP-YOLOE+x 在 COCO 基准测试中实现了非常高的 mAP 分数。
- 高效的无锚框设计: 通过消除对预定义锚框的需求,简化了检测流程。
- 针对 PaddlePaddle 进行了优化: 与 PaddlePaddle 生态系统紧密集成,这对于已经使用此框架的开发人员来说可能是一个优势。
弱点
- 框架依赖性: 主要依赖于 PaddlePaddle 框架限制了其在更广泛社区中的可访问性,而该社区主要使用 PyTorch。
- 有限的多功能性: PP-YOLOE+ 主要是一个对象检测器,缺乏 YOLOv8 中内置的对分割、分类和姿势估计的多任务支持。
- 更高的资源使用率: 如性能表所示,对于相似的精度水平,PP-YOLOE+ 模型通常比其 YOLOv8 对应模型具有更多的参数和更高的 FLOPs。
- 生态系统不够完善: 社区支持、文档和第三方集成不如 Ultralytics YOLOv8 那样全面。
应用案例
PP-YOLOE+ 非常适合于将实现最高精度作为首要任务且开发团队以 PaddlePaddle 框架为标准的应用。
- 工业缺陷检测: 识别制造业中对精度要求极高的微小缺陷。
- 专业科学研究: 需要在特定数据集上获得尽可能高的检测精度的项目。
- 零售自动化: 自动化结账系统等高精度任务。
性能与基准分析
以下性能比较突出了 YOLOv8 和 PP-YOLOE+ 之间的主要区别。虽然 PP-YOLOE+x 实现了最高的 mAP,但它的参数比 YOLOv8x 多 44%。相比之下,YOLOv8 模型始终表现出卓越的效率,提供更好的速度和更低的资源需求。例如,YOLOv8n 在 CPU 和 GPU 上的速度明显快于任何 PP-YOLOE+ 模型,同时使用的参数和 FLOPs 最少。这种效率使 YOLOv8 成为实际部署中更实用的选择,尤其是在资源受限的 边缘设备上。
模型 | 尺寸 (像素) |
mAPval 50-95 |
速度 CPU ONNX (毫秒) |
速度 T4 TensorRT10 (毫秒) |
参数 (M) |
FLOPs (B) |
---|---|---|---|---|---|---|
YOLOv8n | 640 | 37.3 | 80.4 | 1.47 | 3.2 | 8.7 |
YOLOv8s | 640 | 44.9 | 128.4 | 2.66 | 11.2 | 28.6 |
YOLOv8m | 640 | 50.2 | 234.7 | 5.86 | 25.9 | 78.9 |
YOLOv8l | 640 | 52.9 | 375.2 | 9.06 | 43.7 | 165.2 |
YOLOv8x | 640 | 53.9 | 479.1 | 14.37 | 68.2 | 257.8 |
PP-YOLOE+t | 640 | 39.9 | - | 2.84 | 4.85 | 19.15 |
PP-YOLOE+s | 640 | 43.7 | - | 2.62 | 7.93 | 17.36 |
PP-YOLOE+m | 640 | 49.8 | - | 5.56 | 23.43 | 49.91 |
PP-YOLOE+l | 640 | 52.9 | - | 8.36 | 52.2 | 110.07 |
PP-YOLOE+x | 640 | 54.7 | - | 14.3 | 98.42 | 206.59 |
结论:您应该选择哪种模型?
对于绝大多数开发人员和应用来说,Ultralytics YOLOv8 是更优越的选择。它在速度、准确性和资源效率之间提供了出色的平衡,难以匹敌。然而,它真正的优势在于它的多功能性和围绕它的强大生态系统。在一个易于使用的框架内处理多个计算机视觉任务的能力,加上广泛的文档、活跃的社区支持和无缝的 MLOps 集成,使 YOLOv8 成为一个非常强大和实用的工具。
PP-YOLOE+ 是一款值得称赞的模型,它突破了 PaddlePaddle 框架内的精度界限。对于已经投资于 Baidu 生态系统的团队,或者对于仅以 mAP 中挤出最后百分之一为唯一目标的小众应用来说,它是一个可行的选择,而不管模型大小和框架灵活性方面的成本如何。
总而言之,如果您正在寻找一个灵活、快速、易于使用、拥有良好支持并且可以适应各种任务的模型,那么 YOLOv8 显然是最佳选择。
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